Основной объем угля добывается подземным способом с использованием очистных комбайнов. В современных очистных комбайнах преимущественно используются шнековые исполнительные органы, отличающиеся простотой конструкции, технологичностью и надежностью. Однако в процессе отделения угля от массива резанием выход мелких классов составляет 40-50 % от общего объема добычи. Поэтому поиск и разработка технических решений, обеспечивающих повышение выхода крупных фракций в процессе добычи угля шнековыми очистными комбайнами, является актуальной задачей. Традиционно эта задача решается увеличением толщины срезов, что достигается установкой резцов с большим радиальным вылетом и увеличением скорости подачи очистного комбайна. В статье рассматривается нетрадиционный способ увеличения сечения срезов формированием энергоэффективных парных и групповых срезов с взаимным наложением полей напряжения в массиве от действия соседних резцов. Результаты моделирования процесса резания угля подтверждают, что повышение эффективности разрушения горного массива резцами шнековых исполнительных органов очистного комбайна может быть достигнуто комплексным техническим решением, включающим формирование парных срезов и совмещенных зон напряжений в массиве. В результате выход крупных фрагментов при резании парными резцами увеличивается в 1,3-1,8 раза по сравнению с резанием одиночным резцом.
Процесс резания хрупких углей и пород одиночным резцом горных машин рассматривается, в отличие от общепринятого интегрального подхода, дифференцированно, с позиций формирования последовательных элементарных сколов, составляющих срез. Процесс формирования элементарного скола во времени рассматривается в виде последовательно сменяющих друг друга фаз. Ввиду сложности и многофакторности процесса предпочтение отдается экспериментальным стендовым исследованиям с использованием эталонных резцов, изотропных материалов и реальных блоков пород. Показано существенное влияние на значения параметров сколов времени действия статических сил, особенностей формирования полей напряжений в подрезцовой зоне массива и условий возникновения и развития магистральных трещин в околорезцовых зонах массива в процессе резания. Принятый фазово-энергетический метод анализа процесса, который наиболее полно соответствует структуре исследуемого процесса, позволил выявить более значимое, чем считалось ранее, влияние на процесс резания, изменчивости скорости резания и запаса потенциальной энергии в приводе резца. Высказано предположение о возможности целенаправленного формирования параметров элементарных сколов. Предложены новые способы повышения эффективности процесса резания углей и горных пород, в частности снижения максимальных нагрузок и удельного расхода энергии. Указана возможность снижения измельчения горной массы и пылеобразования.
Рассмотрен процесс разрушения калийного массива исполнительными органами добычных машин с перекрестными резами и предлагается стенд для исследования влияния параметров среза на формирование последовательных элементарных сколов, составляющих срез.
Предложен способ повышения износостойкости корпуса резцов проходческих комбайнов, заключающийся в их дополнительной полной закалке. В результате закалки твердость корпуса резцов повышается с 37-42 HRC до 49-51 HRC, что должно привести к повышению износостойкости примерно на 25 %. Предложение реализовано на партии резцов марки РКС-2. Резцы прошли испытание на шахтах Воркуты, где показали повышенную износостойкость по сравнению с резцами, не прошедшими дополнительную закалку.
Показана возможность использования рентгенофлуоресцентного метода анализа для установления состава сталей, применяемых для изготовления породоразрушающего инструмента. Сделан вывод, что одной из возможных причин низкой износостойкости резцов очистных комбайнов в объединении «Воркутауголь» является изготовление их корпусов из сталей, не отвечающих по составу нормативным документам.
Современные средства комплексной механизации очистных работ эффективно используются только в благоприятных условиях. По этой причине невозможна вынужденная реструктуризация угольных отраслей во многих странах, которая сопровождается закрытием шахт и целых бассейнов. Ведутся поиски новых альтернативных средств комплексной механизации очистных работ. Разрабатываемые модульные комплексы избирательного действия являются перспективными при разработке угольных пластов в сложных горно-геологических условиях.
Принципиальная схема агрегата модульного исполнения для фронтальной отработки угольных пластов была разработана на кафедре горной электромеханики филиала ЛГИ в г.Воркуте ...
Датчик предназначен для непрерывного измерения с повышенной точностью и последующей регистрацией малых линейных скоростей и ускорений перемещений комбайна. Прибор встроен в корпус типового датчика УПДС ...
В систематическом контроле ресурса и его использовании в расчетах хозяйственной деятельности технических служб шахт заложен значительный резерв повышения эффективности эксплуатации очистных комбайнов ...
В лаборатории горных машин ЛГИ создан стенд и разработана методика испытания комбайнов перед спуском в шахту ...
Производительность добычных комбайнов во многом зависит от эффективности работы привода подачи, обеспечивающей перемещение машины во время работы и маневровых операций. Сложность конструкции, высокий класс точности изготовления и необходимость высокой надежности, особенно при работе в механизированных комплексах, требуют тщательной проверки привода подачи в сборе перед спуском машины в шахту. Такая проверка может быть проведена на испытательных стендах. Так, на рудоремонтном заводе им. В. И. Ленина комбината «Тулауголь» весьма тщательно проверяются отремонтированные приводы подачи Г-404 ...
